TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 14445:2025
TAY MÁY RÔ BỐT CÔNG NGHIỆP - CẦM NẮM ĐỐI TƯỢNG BẰNG BÀN TAY KẸP - TỪ VỰNG VÀ
TRÌNH BÀY CÁC ĐẶC TÍNH
MANIPULATING INDUSTRIAL ROBOTS - OBJECT HANDLING WITH GRASP - TYPE GRIPPERS
VOCABULARY AND PRESENTATION OF CHARACTERISTICS
Lời nói đầu
TCVN 14445:2025, được xây dựng trên cơ sở tham khảo ISO 14539:2000, Manipulating industrial robots
- Object handling with grasp - type grippers - Vocabulary and presentation of characteristics và ISO
31101-2023, Robotics - Application services provided by service robots - Safety management systems
requirements.
TCVN 14445:2025 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 299 Robot biên soạn, Viện Tiêu chuẩn
Chất lượng Việt Nam đề nghị, Ủy ban Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Quốc gia thẩm định, Bộ Khoa học
và Công nghệ công bố.
TAY MÁY RÔ BỐT CÔNG NGHIỆP - CẦM NẮM ĐỐI TƯỢNG BẰNG BÀN TAY KẸP - TỪ VỰNG VÀ
TRÌNH BÀY CÁC ĐẶC TÍNH
MANIPULATING INDUSTRIAL ROBOTS - OBJECT HANDLING WITH GRASP - TYPE GRIPPERS
VOCABULARY AND PRESENTATION OF CHARACTERISTICS
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này quy định các chức năng của các khâu tác động cuối và tập trung vào các cơ cấu nắm giữ
kiểu bàn tay kẹp như đã định nghĩa trong 4.1.2.1.
Tiêu chuẩn này đưa ra các thuật ngữ để mô tả sự cầm nắm đối tượng bằng tay và các thuật ngữ về chức
năng, kết cấu và các chi tiết của cơ cấu nắm giữ kiểu bàn tay kẹp.
Phụ lục A đưa ra các biểu mẫu trình bày các đặc tính của cơ cấu nắm giữ kiểu bàn tay kẹp. Phần này
cũng có thể được sử dụng theo các cách sau:
a) Các nhà sản xuất khẩu tác động cuối có thể giới thiệu các đặc tính sản phẩm của họ cho người sử
dụng rô bốt.
b) Người sử dụng rô bốt có thể quy định các yêu cầu của khâu tác động cuối.
c) Người sử dụng rô bốt có thể mô tả các đặc tính của các đối tượng sẽ được cầm nắm và các đặc tính
cầm nắm đối tượng trong các ứng dụng riêng của rô bốt của họ.
Tiêu chuẩn này cũng có thể áp dụng được cho các hệ thống cầm nắm đơn giản không thuộc phạm vi định
nghĩa của các rô bốt tay máy công nghiệp như các thiết bị bốc - dỡ hoặc các thiết bị dẫn động - bị dẫn
động.
2 Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm
công bố thì chỉ áp dụng phiên bản đã nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp
dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, nếu có.
TCVN 13228:2025, Rô bốt- Từ vựng.
TCVN 13234-1:2020, Tay máy rô bốt công nghiệp - Mặt lắp ghép cơ khí - Phần 1: Dạng Tấm.
TCVN 13234-2:2020, Tay máy rô bốt công nghiệp - Mặt lắp ghép cơ khí - Phần 2: Dạng Trục.
TCVN 13697:2023, Rô bốt và các bộ phận cấu thành rô bốt - Các hệ tọa độ và thuật ngữ về chuyển động.
ISO 31101:2023, Rô bốt - Dịch vụ ứng dụng do rô bốt dịch vụ cung cấp - Yêu cầu về hệ thống quản lý an
toàn.
3 Từ vựng về cầm nắm đối tượng
Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa cho trong TCVN 13228 và các thuật ngữ định nghĩa
sau.
3.1 Kiểu cầm nắm bằng tay
3.1.1
Đối tượng
Đối tượng (không chứa chất lỏng) được nắm giữ, điều khiển bởi một khâu tác động cuối trong ứng dụng
của rô bốt.
Chú thích: Một đối tượng có thể có các hình dạng và kích thước khác nhau và có thể bị biến dạng trong
quá trình cầm nắm.
3.1.2
Cầm nắm đối tượng
Tác động vào đối tượng bằng một khâu tác động cuối hoặc giữ vững đối tượng ở một trạng thái bằng một
khâu tác động cuối.
3.1.3
Cầm nắm
Giữ đối tượng bằng một khâu tác động cuối.
3.1.4
Nắm giữ
Giữ một đối tượng bởi các ngón tay kẹp của khâu tác động cuối.
3.1.5
Sự nắm giữ
Chuyển động của cơ cấu nắm giữ để nắm giữ chặt một đối tượng bằng các ngón tay kẹp của cơ cấu này.
3.1.6
Sự nhả kẹp
Chuyển động của cơ cấu nhả kẹp để loại bỏ sự nắm giữ đối với một đối tượng.
3.1.7
Trạng thái
Tình trạng nắm giữ đối với một đối tượng và tạo ra một vị trí của đối tượng này.
Xem Hình 1.
3.1.8
Tác động
Sự thay đổi trạng thái của một đối tượng.
Xem Hình 1.
Chú thích: Một số tác động thực hiện việc chuyển đổi giữa các kiểu trạng thái khác nhau trong khi các tác
động khác bao gồm sự chuyển đổi trong phạm vi cùng một kiểu trạng thái.
3.1.9 Kiểu trạng thái
3.1.9.1
Nắm giữ (trạng thái 1)
Trạng thái trong đó đối tượng được nắm giữ bởi khâu tác động cuối nhưng không phải do môi trường.
3.1.9.2
Bán nắm giữ (trạng thái 2)
Trạng thái trong đó đối tượng được nắm giữ bởi khâu tác động cuối và do môi trường.
3.1.9.3
Đặt (trạng thái 3)
Trạng thái trong đó đối tượng được nắm giữ bởi môi trường và không phải do khâu tác động cuối.
3.1.9.4
Tự do (trạng thái 4)
Trạng thái trong đó đối tượng không bị nắm giữ bởi khâu tác động cuối hoặc do môi trường.
Chú thích: Nắm giữ bằng các lực bảo toàn như các lực do trọng lực không được xem là một phần của
nắm giữ do môi trường. Nắm giữ bằng các lực bảo toàn, nếu có, không có liên quan đến các định nghĩa
cho các kiểu trạng thái.
Chú thích: Tên gọi của các tác động chỉ dùng để tham khảo NOTE The names of actions are for
information only.
Hình 1 - Các trạng thái và tác động trong điều khiển đối tượng
3.2 Nắm giữ
3.2.1 Kiểu nắm giữ
3.2.1.1
Bậc tự do của đối tượng được nắm giữ
Bậc tự do chuyển động của đối tượng trong không gian khi được nắm giữ bởi các ngón tay kẹp có hoặc
không có các lực ma sát tại các điểm tiếp xúc.
Chú thích: Định nghĩa này thừa nhận rằng không có chuyển động của cơ cấu nắm giữ. Đối với các
trường hợp cơ cấu nắm giữ có chuyển động, xem, 4.3.3.
3.2.1.2
Nắm giữ dạng khép kín
Nắm giữ đối tượng để bậc tự do của đối tượng bằng 0 hoặc nhỏ hơn khi không quan tâm đến các lực ma
sát tại các điểm tiếp xúc.
Chú thích: Nắm giữ dạng khép kín, là nắm giữ trong đó vị trí của đối tượng chỉ được xác định bởi kết cấu
của cơ cấu nắm giữ.
3.2.1.3
Nắm giữ khép kín bằng lực
Nắm giữ đối tượng để bậc tự do của đối tượng bằng 1 hoặc lớn hơn khi không quan tâm đến các lực ma
sát tại các điểm tiếp xúc nhưng nó sẽ bằng 0 hoặc nhỏ hơn khi xét đến các lực này.
Chú thích: Nắm giữ khép kín bằng lực là nắm giữ trong đó không chỉ có sự tham gia của kết cấu nắm giữ
mà còn có sự tham gia của các lực dùng để duy trì vị trí của đối tượng. Các lực thường là các lực ma sát.
3.2.1.4
Nắm giữ bên ngoài
Nắm giữ được thực hiện trên bề mặt ngoài của đối tượng.
Xem Hình 2 a) đến d), f), g).
3.2.1.5
Nắm giữ nội bộ
Nắm giữ bên trong
Nắm giữ được thực hiện trên bề mặt bên trong của đối tượng.
Xem Hình 2 e).
a), b): cơ cấu nắm giữ kiểu một ngón.
c), d), e), f): cơ cấu nắm giữ kiểu hai ngón
g): cơ cấu nắm giữ kiểu nhiều ngón
Hình 2 - Các kiểu nắm giữ điển hình bằng các cơ cấu nắm giữ bàn tay kẹp
3.2.2 Lực nắm giữ
Chú thích: Các lực nắm giữ được xem xét là các lực động trong đó bao gồm cả các thành phần lực tĩnh.
Các lực này có thể tăng lên hoặc giảm đi do các lực và/ hoặc gia tốc bên ngoài.
3.2.2.1
Lực tiếp xúc
Lực gây ra bởi một ngón trên một đối tượng thông qua một điểm tiếp xúc, một đường tiếp xúc hoặc một
mặt phẳng tiếp xúc.
Chú thích 1: Xem hoặc trên Hình 3.
Chú thích 2: Các lực tiếp xúc bao gồm các lực ma sát cũng như các lực pháp tuyến.
3.2.2.2
Lực thao tác tay máy
Tổng vectơ của tất cả các lực tiếp xúc gây ra bởi nhiều ngón trên một đối tượng.
Chú thích Xem + (= - ) trên Hình 3 a).
Hình 3 - Lực nắm giữ
3.2.2.3
Lực nắm giữ
Giá trị của lực tiếp xúc được xác định chỉ cho nắm giữ với hai điểm tiếp xúc trong điều kiện các lực và mô
men gây ra đặt lên đối tượng bằng không.
Chú thích 1: Giá trị của (= - ) trên Hình 3 b) là lực nắm giữ.
Chú thích 2: “Các lực và mô men gây ra trên đối tượng khác với các lực tiếp xúc” bao gồm các ngoại lực,
các trọng lực và lực quán tính cũng như các mô men gây ra thông qua các điểm tiếp xúc. Trong trường
hợp này giá trị của bằng giá trị của .
3.2.3 Nắm giữ ổn định
3.2.3.1
Ổn định của nắm giữ (1)
Trạng thái trong đó một đối tượng phục hồi được vị trí ban đầu của nó trong cơ cấu nắm giữ sau khi vị trí
của nó có sự thay đổi nhỏ do chịu tác động của các lực gây ra.
3.2.3.2
Ổn định của nắm giữ (2)
Trạng thái trong đó các ngón tay kẹp của cơ cấu nắm giữ luôn tiếp xúc với đối tượng đang được nắm giữ
mà không có hiện tượng trượt khi đối tượng chịu tác động của các lực gây ra.
3.3 Các hệ tọa độ trong điều khiển đối tượng bằng tay máy
Xem Hình 4
Chú thích: cần chú ý tới việc lập trình tác vụ của rô bốt để mô tả vị trí và hưởng của đối tượng sẽ được
điều khiển bằng tay trong một chuỗi các hệ tọa độ.
3.3.1
Hệ tọa độ gốc
Hệ tọa độ gắn liền với phân xưởng, hệ tọa độ tĩnh tại có liên quan tới trái đất và độc lập đối với chuyển
động của rô bốt, được ký hiệu bằng O0 - X0 - Y0 - Z0 (như đã định nghĩa trong TCVN 13228 và TCVN
13697).
3.3.2